C_Linux编程_进程通信笔记

MMU的作用：

• 虚拟内存和物理内存的映射

进程控制块PCB

• 一个结构体
• 进程的基本状态：初始、就绪、运行、挂起、终止。
• 环境变量：
  • 获取环境变量：char *getenv(const char *name)
• 进程API：
  • 创建一个新的进程：
    • pid_t fork(void)创建一个进程
      • 失败返回 -1
      • 成功返回两次
        • 父进程返回子进程的id
        • 子进程返回 0
  • 获取进程id
    • pid_t getpid(void)获得当前进程
    • pid_t getppid(void)获取当前进程父进程的id
• 查看进程：
  • ps aux 、
  • ps ajx（查看血缘）
  • kill 杀死进程
• sleep()让程序进入挂起态，就不在抢占cpu，再次获取资源就可以进入就绪态
• 进程共享
  • 代码和数据都是共享的
  • 不同：未决信号集，定时器不同
  • 子进程和父进程：读时共享，写时复制（在物理内存上新开辟一块内存）

exec族函数

• 执行其他函数
  • execl():执行程序时，使用PATH变量，不需要文件路径
  • execlp()：需要文件路径，代码段替换

孤儿进程和僵尸进程

• 孤儿：父亲死了，子进程被int进程领养
• 僵尸：子进程死了，父进程没有回收子进程的资源（PCB）pcb残留
  • 杀死父进程，init领养僵尸，进行回收
• 回收僵尸
  • 作用：
    • 阻塞等待
    • 回收子进程资源
    • 查看死亡原因
  • wait(int *staus)
    • status 传出参数
    • 死亡原因：
      • 正常死亡
      • 非正常：信号杀死
  • waitpid(pid_t pid,int *staus,int option)
    • pid:选择回收的进程
    • option:如果配置为WNOHANG，没有子进程退出立刻返回
    • 返回值：如果配置了WNOHANG：
      • 如果没有子进程退出，返回0
      • 如果有子进程退出，返回退出的pid
    • 返回失败输出-1

IPC

• IPC:进程间通信，通过内核提供的缓冲区进行数据交换的机制
• IPC的通信方式：
  • 常见的通信方式：
    • 单工：广播
    • 半双工：同一个时刻数据，数据一个方向流（对讲机）
    • 全双工：电话
  • pipe 管道 --最简单（有血缘关系的半双工通信）
    • 父子进程一个写，一个读
    • 创建子进程之前pipe
    • int pipe(int pipefd[2]);
      • pipefd 读写文件描述符，0-代表读，1-代表写
      • 返回值：失败返回-1，成功返回0
    • 尽量兄弟进程间互相通信，易于回收
  • fifo 有名管道
    • 创建一个fifo伪文件
      • mkfifo myfifo 终端命令创建
      • int mkfifo(const char *pathname,mode_t mode)
    • 内核会针对fifo文件开辟缓冲区：实际上就是文件读写
  • mmap 文件映射共享IO --速度最快
    • void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flag, int fd, off_t offset);
      • addr:NULL
      • length:映射区长度
      • prot
        • PROT_READ 可读
        • PROT_WRITE 可写
      • flags
        • MAP_SHARED 共享的
        • MAP_PRIVATE 私有的
      • fd 文件描述符，open打开一个文件
      • offset 偏移量（必须是4k的整数倍）
      • 返回值
        • 成功返回地址
        • 失败返回MAP_FAILED
    • 释放映射区：int munmap(void *addr, size_t length);
  • 本地socket --最稳定
  • 信号 --携带信息量最小
  • 共享内存
  • 消息队列